壳寡糖在食品中的应用探讨

        低聚糖是由2~10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖，低聚糖分为功能性低聚糖和普通低聚糖。功能性低聚糖最热门的功能是作为益生元使用，因不能被消化吸收而被肠道有益菌选择性利用，起到增值益生菌的作用。随着益生菌行业的大幅增长，功能性低聚糖的研究也日益增多。

        不同聚合方式与程度决定了低聚糖不同的功能因子，随着研究的深入，更多功能性低聚糖得到发现，甚至有一些可以参与人体代谢并影响代谢结果。壳寡糖是为数不多的呈碱性、带正电荷的物质，能够被肠道吸收参与血液循环，在代谢过程中发挥更多功能因素，生物利用率非常高，是由壳聚糖经酶解而得到的低聚合度物质，由2-10个聚合度的寡聚氨基葡萄糖组成。

        自1811年法国学者布拉克诺发现甲壳素之后，欧美等医学、营养、科研机构相继开启了相关研究。壳寡糖最早的文献记录始于1967年，随后的50年间，关于壳寡糖领域的研究论文层出不穷。1991年日本厚生省允许69种食品可称为“特定保健用食品”以后，世界各国又掀起功能食品开发的热潮，壳寡糖赫然在列，这也成为壳寡糖开启实际应用的节点。我国在20世纪中叶发起对壳寡糖的研究，到2000年时已经有10余款保健食品上市，2004年将壳寡糖研究纳入国家“十五”攻关计划项目，2009年将壳寡糖产业列入“十二五”产业计划，2014年正式批准壳寡糖为新食品原料。

        壳寡糖的兴起离不开壳聚糖的光环，壳聚糖在世界范围内的知名度较高，应用时间较长。壳聚糖属于高聚合度大分子物质，具有较强的吸湿性，分子中的羟基、胺基等极性基团与水分子作用而水合，分子链逐渐膨胀，随着pH值的变化，分子能够从球状胶束变成线状，具有很好的成膜性。但其水溶性较差，在应用上有诸多限制，目前只能在西式火腿和肉灌肠中用作增稠剂、被膜剂。壳聚糖的功能性源于甲壳素，甲壳素经过脱乙酰作用后得到功能相似、吸收率更好的物质，即壳聚糖。一般而言，N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖。甲壳素是从甲壳动物外壳中提取的物质，其对酸、碱、水都比较稳定，在日本是个被批准的"功能性食品"，但其生物利用率极低，多用于化工产品中。

        在分子结构上，甲壳素、壳聚糖、壳寡糖都属于同一系列，演变过程是甲壳素-（脱乙酰基）-壳聚糖-（酶解）-壳寡糖，壳寡糖具有前者无可比拟的溶解性和生物利用率，应用范围更加广泛。

        壳寡糖的发现充分弥补了壳聚糖的不足，而且功能性更突出，其应用主要有两方面，保健食品和普通食品加工。国内外众多研究报告指出，壳寡糖具有降低胆固醇、抗菌、护肝、抑制肿瘤细胞转移等功能，因此可以作为原辅料广泛应用于保健食品中，围绕壳寡糖保健功能开发的产品风头正劲，大热趋势不会衰减。

        壳寡糖在食品加工中的应用更加广泛，饮料产品中含有大量带负电的物质，壳寡糖与壳聚糖的带电荷特性可以与其相互吸附，增加饮料的稳定性，具有良好的澄清效果。版的GB2760中壳聚糖已不能作为澄清剂使用，壳寡糖将是非常好的安全替代品。在果蔬的保鲜方面，壳聚糖与壳寡糖都也都有较好的作用，壳聚糖是通过形成被膜降低内外分子的流通而达到目的，而壳寡糖是通过呈网状的二级结构锁住水分，来降低水的活度以达到保鲜的作用。另外，壳寡糖的抑菌作用较为显著，在发酵肉制品、酸菜等发酵产品中可以有效抑制有害菌的增值，同时提高产品价值。还有研究指出，壳寡糖能够提高水产生物的抗病能力，延长水产品的保鲜期。

        壳寡糖作为新食品原料使用虽然拓宽了使用途径，但具体的应用并不深入，产品、工艺、效果之间的关系评价仍需完善，更多有效应用亟待梳理研究。